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这里何以成为“创新熔炉”

 tiger119 2010-01-25
[中国青年报]这里何以成为“创新熔炉” 中科大微尺度实验室连续7年入选“年度中国十大科技进展” 2010-01-25

蒋家平 本报记者 原春琳

中国青年报 2010年1月25日 一版

 

 1月20日,由两院院士评选的2009年度中国十大科技进展揭晓,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)杜江峰教授的“量子计算研究获重大突破”荣列其中。这是该实验室自2003年获批筹建以来,连续7年有成果入选中国十大科技进展。

 

 自2003年以来,该实验室还有1项成果入选年度世界十大科技进展、3项成果入选国际物理学年度重大进展、5项成果入选中国高校十大科技进展、4项成果入选中国基础研究十大新闻……微尺度国家实验室俨然已成为一座越烧越旺的“创新熔炉”。 

 

让科学家平心静气地做学问

 

 向管理创新要成果要人才,是近年来许多管理者常说的一句话。微尺度国家实验室成果迭出,是不是也与此相关?

 

 “我们没有刻意地追求管理创新。”中科大校长、微尺度实验室常务副主任侯建国院士的一番话颇出记者的意料。 

 

 据了解,实验室的投入并不算多,研究人员基本来自校内相关院系和每年的正常招聘。科研团队的负责人大多是中科大土生土长的博士,没有显赫的学术经历。实验室对他们每年应该争取多少科研项目和经费、发表多少科研论文、取得多少发明专利等,一概不提硬性指标,甚至连一年一度的考核都不作具体要求,只是要求进行3~5年的阶段性工作汇报。“也有一定的学术奖励,但额度并不大。很难说教授发表论文、做出成果,与奖励有什么必然关系。” 

 

 “实验室不会把发展中遇到的各种竞争和压力简单地按照发表论文数、争取项目数的方式分解给各位教授,但是,实验室通过学科交叉在若干关键领域获得重大科学突破的目标是明确的,全体研究人员对此也是认同的。”侯建国说,“对这些热心创造的科学家们来说,‘管理’二字显然不太适合。” 

 

 陈仙辉教授是中科大自己培养的博士,他从上世纪80年代后期开始研究高温超导,在这个领域默默耕耘了20多年。平时没有上下班之分,没有工作日和节假日之分,每当有了新的进展或想法,即使深更半夜,他也会兴奋地跑到实验室。

 

 2008年2月19日,日本科学家发表文章称,发现氟搀杂的镧氧铁砷化合物在26K(-247.15℃)时具有超导性。陈仙辉研究了日本人的成果后,认为他们没有证明这类材料是真正的高温超导体,于是立刻带领学生开始研究。 

 

 3月25日,结果出来了:这种材料的临界温度超过了40K(-230.15℃),突破了“麦克米兰极限”,证明了这类超导体是除铜氧化合物高温超导体之外的又一高温超导体家族。两个月后,他们的研究论文在国际权威学术期刊《自然》上发表,这一成果入选美国《科学》杂志和国内两院院士评选的当年度世界十大科技进展。 

 

 “主要靠长期的工作和实验积累,否则不可能敏锐地捕捉到有效的信息,也不可能这么快就有结果。”陈仙辉说,“到目前为止,高温超导的机理还不是很清楚,需要新的理论来支撑。所以,我相信总会有惊喜在等着我。”

 

 “从他的学术经历里,我们可以看到,创新源于科学家的原动力,而不是各种名目繁多的管理与约束措施。”侯建国说,“只有当科学家们把外界的诱惑和干扰置之度外,能平心静气地专心于学问的时候,科学上的突破才会水到渠成。”

 

“科学家需要的不是简单的管理,而是完善的服务” 

 

 科研成果入选2009年度中国十大科技进展的杜江峰教授同样是中科大自己培养的博士,也是国内最早从事量子计算技术研究并取得一系列重要进展的科学家之一。2007年,他申请的“量子调控”重大科学研究计划项目(973)“基于核自旋量子调控的固态量子计算研究”获得通过,他成为该项目的首席科学家。 

 

 要开展进一步的创新研究,还需要购置先进的实验设备。这对“羽翼未丰”的杜江峰来说,无疑是个难题。这时候,学校和微尺度实验室向他伸出了援助之手,通过划拨、出借等方式帮他筹集了800万元,用来购置实验设备。 

 

 短短一年多的时间,国内第一个脉冲电子顺磁共振实验平台就建成了。紧接着,2009年6月,杜江峰和香港中文大学刘仁保教授合作,利用这一实验平台在国际上首次实现了真实固态体系的最优动力学解耦,极大地提高了电子自旋相干时间,并成功厘清各种退相干机制在此类固体体系中的影响。该成果发表在2009年10月29日出版的《自然》上,同期评述文章指出:“他们取得的研究进展的重要性在于极大提升了现实物理体系的性能,从而朝实现量子计算迈出重要的一步。” 

 

 记者了解到,近年来,中科大耗资数亿元建设了物理、化学、生命科学、工程科学、信息科学等实验教学中心,集中购置了一批急需、通用而一般课题组无力购买的大中型仪器设备,并组建了技术支撑服务队伍,使得全校师生都能在公共科研平台上实践自己的学术思想。许多先进实验设备几乎全天候运转,全校所有相关专业的院系都能用。 

 

 “科学家更需要的不是简单的管理,而是完善的服务。管理者应把时间和精力放在为科学家创造条件、解决困难、营造氛围上,使科学家的好奇心、原动力得以持续。”侯建国深有体会地说。 

 

一个实验室里70多名教授形成交叉优势 

 

 被誉为“黄金组合”的侯建国与杨金龙教授,是微尺度实验室学科交叉的典范。早在1995年,两人分别从国外回到中科大,之后不久,他们就在时任校长朱清时院士的“撮合”下走到了一起。微尺度实验室筹建后,两人的学术合作进入一个新的境界。侯建国负责实验部分的精耕细作,杨金龙负责理论方面的深度挖掘,他们带领一批年轻教师和研究生,利用低温超高真空扫描隧道显微镜,巧妙地对吸附于金属表面的钴酞菁分子进行“单分子手术”,成功实现了单分子自旋态的控制。他们的研究成果发表在2005年9月的国际权威学术期刊《科学》上,审稿人评价说:“这是新颖的单分子功能调控的一个极好的例子。”这项成果入选2005年度中国十大科技进展。 

 

 目前,微尺度实验室实现了物理学、化学、生命科学、信息科学、材料科学五个一级学科之间的交叉,聚集了包括7名中科院院士在内的70多名教授和研究员,建成三大技术支撑平台,培育了国家自然科学基金委的5支优秀创新团队和教育部的4支优秀创新团队。在这种环境下,学科交叉是很容易实现的。 

 

 “我们虽然对交叉合作的课题给予一定的奖励,但并不刻意要求相互之间必须解决共同的问题,而更看重提供一种思想碰撞、相互启发的氛围和机制。”侯建国说。 

 

 微尺度实验室三楼有一个房间,布置得像一间客厅,室内弥漫着咖啡的浓浓香味,朝南的一扇门通向宽阔的阳台,廊檐和栏杆上垂挂着绿色藤蔓。这是实验室研究人员聊天、交流的场所,许多学术上的灵感和火花,就是在这里碰撞出来的。实验室各研究部还经常从世界范围内邀请顶尖学者来作学术报告和交流,而这样的讲座和报告则是全实验室成员共享的资源。

 

 “微尺度实验室的科研人员都很开放,没有小家子气,乐于和不同学科的人交流自己的学术思想。”杜江峰说,“在自己的一亩三分地上搞闭关自守,不会有大的出息。” 

 

“给年轻人提供没有天花板的创造空间” 

 

 记者在采访时注意到,微尺度国家实验室近年来连续入选年度中国十大科技进展的团队负责人都在40岁~50岁之间,而团队骨干力量则大多是二三十岁的年轻人,其中不少是在读的博士生、硕士生。 

 

 在国际量子信息研究领域,“潘建伟小组”的知名度不小。1970年出生的潘建伟和一批年龄比他还小的年轻人,近年来取得了一系列原创性成果,从2003年至今已5次入选中国十大科技进展,两次入选欧洲物理学会和美国物理学会评选的年度国际物理学十大进展。

 

  这些年里,为了掌握国际上最先进的量子纠缠技术和量子存储技术,在学校和实验室的支持下,潘建伟先后赴奥地利和德国做客座教授,并不断融合不同学科背景的年轻人加盟自己的实验室,还将国内实验室一批有潜力的学生介绍到国外一流大学读博士或从事博士后研究,在国际学术界的最前沿开阔眼界,增长兴趣,转换思维。

 

 如今,用奥地利维也纳大学物理学家布鲁克纳的话说,潘建伟小组在发展量子技术方面已经是“世界上处于领先地位的小组之一”。2009年7月,潘建伟带着他的“海外团队”集体“回家”,光是搬家清单就足足列了20页之多。

 

 实验室内已在学术界崭露头角的年轻人,面对海外学术机构的邀请没有动摇。“现在国内的科研条件也不错,而且在优秀团队会进步更快。这个团队是我最好的选择。”曾在加拿大做博士后的陈凯说。而年轻的潘建伟教授则对比他更年轻的同事们说:“你们不能永远做助手,一定要成长起来,独当一面。” 

 

 “在实验室里,我常说‘取法乎上,仅得其中;取法乎中,仅得其下’。”侯建国说,“实验室一定要给年轻人提供没有天花板的创造空间,让他们能跳多高就跳多高。”

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